危险货物集装箱堆场灾害链风险评估

赵宁 杨斌 黄诚

由于集装箱运输具有高效和便利的优点，世界上有1 700余种危险货物通过水路集装箱运输，并且运量呈逐年上升趋势。[1]近年来，我国港口危险货物集装箱吞吐量不断上升，这表明我国危险货物集装箱运输仍存在较大发展空间和潜能，同时也表明确保危险货物集装箱堆场安全的重要性。危险货物集装箱堆场内存放大量不同性质的危险货物，每种危险货物都存在潜在风险，一旦性质不同的危险货物交叉反应后发生安全事故，就会形成灾害链：易燃危险货物自燃会导致相邻的易爆危险货物发生爆炸;氧化物质是助燃剂，会加速火灾蔓延甚至引发爆炸;爆炸会导致有毒气体、腐蚀性物质等泄漏。这种呈现链式结构不断演化的灾害态势会对周围环境造成巨大破坏，甚至导致大量人员伤亡;因此，从灾害链的角度对危险货物集装箱堆场进行风险评估具有极为重大的意义。

1 灾害链定义及结构特征

1.1 灾害链定义

灾害链指由某种因子导致灾害发生，进而引发一系列灾害现象。按照结构的不同，灾害链可分为串发性灾害链和并发性灾害链。[2]各种灾害事故常常以链式结构而非单一形式出现，这种链式结构灾害比单一灾害带来的危害和影响更加深远，造成的损失更加巨大。按形式的不同，可以将灾害链分为直式、发散式、集中式、循环式和交叉式。[3]

1.2 灾害链结构特征

承灾体不是单独存在的个体，在灾害发生过程中，每个承灾体相互作用，使得灾害之间的链式结构错综复杂，形成灾害连接网。灾害连接网由多个不同结构的灾害链组合而成，在形式上具有多样性，在结构上可被视为灾害链网络系统。灾害链网络系统由多个节点和相应的灾害链引导线连接而成：节点代表灾害链中的某一灾害;灾害链引导线表示某一灾害事件的发生导致另一灾害出现。

根据灾害链的定义及相关概念，可将灾害链以数学公式表示为

式中：S（n）表示灾害链整体，该整体由n个相互关联、相互影响的灾害事件组成，n≥2 ;SG（n）为灾害事件;R表征各灾害事件之间的相互关系;E为灾害链所处的环境。灾害链内部结构（各灾害事件发生的逻辑关系）可表述为

式中：t表示时刻;i表示灾害链中的第i个灾害;j表示灾害链中的第j个灾害;Ri，j（t）表示在t时刻，灾害链内第i个灾害与第j个灾害之间的相互关系。

2 灾害链风险评估方法

在灾害链中，各节点之间相互作用导致的连锁反应风险具有更大的危害;因此，在灾害链风险评估中，只考虑各节点自身风险是远远不够的，应当综合考虑节点自身风险以及连锁反应风险。系统节点在不同的链式效应中具有不同的含义：供应链中的系统节点指构成供应链的上下游企业;灾害链中的系统节点指灾害连接网中的每个灾害事件。由此可见，供应链和灾害链在本质上具有相似之处。本文以供应链为参考对象，与之相应的风险评估模式有多种，本文仅以其中一种为例，考虑连接处（节点）的风险，构建链式风险计算模式。

整链风险的计算公式为

式中：R为整链风险;Pi和Li分别为节点i的风险概率和风险损失。

在错综复杂的灾害链内部结构中，即使在已经确定父节点（上一节点）致灾强度的情况下，也无法准确地确定子节点（下一节点）的灾害损失度。另外，除了根节点和末端节点外的所有节点都具备父节点和子节点的特性，这意味着这些节点的灾害严重度不仅对自身有影响，同时还是其子节点的致灾严重度因子。每个节点的受灾具有不确定性，这种不确定性造成其子节点灾害严重度的确定及表述非常困难，并且同一节点可能有多个父节点，这些父节点致灾方式存在难以综合的问题。综上所述，灾害链整体风险评估公式为

式中：Vi表示节点i的平均脆弱性（相对于统计数据）; Vi表示节点i平均脆弱性的变化量;表示灾害链中上一节点j对下一节点i产生影响的风险期望值。灾害源在灾害链中能引发各种灾害危险事件，这些事件所造成的灾害损失具有不确定性，而通过相关评估手段只能得到基于不同灾害危险程度的分布概率;因此，可用以下公式表示各节点的风险期望值

式中：L（j→i）l表示受上一节点j的影响，下一节点i的灾害损失级别;p（j→i）l表示在父节点j的影响下，子节点i的灾害损失级别发生概率;l为节点i的灾害损失级别，共有k个级别。

3 危险货物集装箱堆场自燃灾害链风险评估

3.1 灾害链分析

危险货物集装箱堆场危险事故灾害链的诱因较多，定量分析工作量大，且相关数据统计工作的困难较大。本文仅列出硝化棉自燃事故灾害链的主要诱因，对每个主要诱因不作深入分析。

（1）火灾 火灾是较为普遍的危险事故。危险货物集装箱堆场存放着大量易燃物品，包括易燃固体、易燃气体和易燃液体等。这些易燃物品燃烧时往往会产生刺激性、腐蚀性和有毒气体，危害周围环境和人身安全。

（2）爆炸 爆炸能够在极短的时间内产生高温高热，并释放大量能量，致使周围介质发生化学反应或状态变化，具有极强的破坏性。危险货物集装箱堆场存放的易爆物品一旦遇火就有可能爆炸，爆炸碎片能飞溅至500 m以外，具有极大的危害性。

（3）物质泄漏 危险货物集装箱堆场内存放的毒性物质和腐蚀性物质一旦泄漏，被人吸入或经过皮肤吸收可引起死亡，并且消防用水或稀释用水的排放会导致污染。此外，某些腐蚀性物质遇水或湿气等会产生有害物质，如毒性气体或腐蚀性气体等，具有极强的破坏性。

以上因素共同构成硝化棉自燃事故灾害链主要节点，具体的灾害链模型。

3.2 灾害链风险评估模型

灾害链的形成受诸多因素的影响，灾害链中每个节点（除首末节点）的灾害损失度都取决于前后相邻节点的灾害严重度。以下从技术、人为因素、组织和环境与法规等4个方面对硝化棉自燃事故灾害链模型进行评估。

（1）技术 仓库作业人员对危险货物集装箱事故的应急响应能力不足，堆场危险货物集装箱存放的安全性不足。鉴于此，应当加强危险货物集装箱堆场作业人员专业技术培训，提高各类危险货物集装箱安全堆存标准，并积极落实安全监管。

（2）人为因素 仓库作业人员在安全工作方面出现失误，堆场管理人员在监管方面出现疏忽。鉴于此，应当建立完善的危险货物集装箱堆场监督制度，提高基层作业人员及基层管理人员的安全意识。

（3）组织 危险货物集装箱堆场发生安全事故后，相关人员对发生事故的危险货物种类和属性不知情，无相关防护措施，事故应急响应组织不力。鉴于此，应当加强对相关人员的培训，使之了解相关危险货物的属性，建立安全防护措施;此外，应当制定并完善应急安全管理条例及实施标准，以便在事故发生后能够以最快的速度处理事故并开展后续相关工作。

（4）环境与法规 部分建筑距离爆炸地点过近，违反安全距离规定，且危险货物集装箱堆场消防应急举措存在问题。鉴于此，应当加强有关部门的监管力度，以防存在违规建筑问题，并进一步优化消防应急管理，完善消防制度。

4 结束语

危险货物集装箱堆场的安全状况关系到相关企业的财产安全以及相关工作人员、周边居民和消防人员的生命安全;因此，在危险货物集装箱堆场管理中，必须将“安全第一、预防为主”的方针落到实处，采用科学合理的方法分析各种可能引发危险货物集装箱安全事故的行为和因素，从而有针对性地严加防范，改善危险货物集装箱堆存管理薄弱环节，严控安全事故灾害链的各种诱因。

參考文献：

[1] 王剑波. 某港新建集装箱码头危险品箱种类分析[J]. 中国水运，2015（8）：26-28.

[2] 史培军. 四论灾害系统研究的理论与实践[J]. 自然灾害学报，2005，14（6）：1-7.

[3] 刘爱华，吴超. 基于复杂网络的灾害链风险评估方法的研究[J]. 系统工程理论与实践，2015，35（2）：466-472.

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2019-01-15）